发布时间：2025-02-12来源：陈青林研究组
原生动物作为土壤细菌的主要捕食者，是塑造微生物群落、影响抗生素耐药性传播中易被忽视的自然驱动因素。水平基因转移是推动抗生素抗性基因在环境中快速传播的主要途径，其中质粒介导的接合转移是水平基因转移的关键机制。然而原生动物捕食作用是否以及如何影响质粒介导的抗生素耐药基因在群落水平的传播尚未可知。
基于此，中国科学院城市环境研究所朱永官院士团队生物多样性与城市健康研究组以典型原生动物（Colpoda steinii 和 Acanthamoeba castellanii）为研究对象，综合利用荧光流式细胞分选、qPCR，宏基因组学和反转录定量 PCR等技术，深入解析了原生动物对质粒介导的抗性基因向微生物群落转移的驱动机制。研究发现，两种原生动物的捕食作用尽管降低了抗性质粒的绝对丰度，但促进了接合相关基因的表达，提高了抗性质粒向微生物群落中接合转移的频率。原生动物的捕食还改变了接合子的宿主范围，定向选择了接合子类群及其携带的抗性基因和毒力因子。研究揭示出原生动物捕食作用通过提高微生物群落的活性氧水平，增加膜通透性，诱发了SOS应答，调控了接合相关基因表达的上调，从而推动了质粒介导的抗性基因在群落水平的转移。本研究突出了环境抗生素耐药性传播背后微生物驱动力的重要地位，为理解环境抗生素抗性的传播开辟了新视角，为减轻抗生素耐药性传播环境健康风险提供重要的科学依据，是体现“同一健康”框架下人与自然和谐共生的重要抓手。
研究成果以Protozoa-enhanced conjugation frequency alters the dissemination of soil antibiotic resistance为题，发表于The ISME Journal上。中国科学院城市环境研究所林晨烁博士后和栗利娟博士后为共同第一作者，朱永官和陈青林研究员为共同通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金和宁波市公益类科技计划等项目的资助。
原生动物驱动抗生素耐药性在群落水平传播的机制示意图
（文：陈青林研究组；图：陈青林研究组）
